全 文 ：大 气 和 土 壤 对蔬 菜 汞 的 贡 献 *
刘德绍* *
青长乐
(西南农业大学资源环境学院,重庆 400716)
摘要
通过田间观测和盆栽试验,研究了蔬菜富集 Hg的特性及土壤、大气对蔬菜Hg 的贡献.对田间 11
种蔬菜的研究发现, 蔬菜根和叶的含 Hg浓度高于茎和果; 在自然条件下,蔬菜所吸收的Hg 60%以上分布
于地上部的可食部分. 盆栽试验结果表明,在气 Hg 浓度为 57
6 ! 14
7ng∀m- 3条件下, 红萝卜、莴苣叶(可
食部分)的含Hg 浓度超过了食品卫生标准; 气Hg、土壤Hg 对蔬菜Hg的贡献率分别为70
4% ~ 90
7%和
9
3% ~ 29
6% , 气 Hg较土壤 Hg 是蔬菜更为重要的 Hg源.
关键词
蔬菜
汞
吸收
文章编号
1001- 9332( 2002) 03- 0315- 04
中图分类号
X173
文献标识码
A
Contribution to vegetable mercury from atmosphere and soil. LIU Deshao, Q ING Chang le ( College of Re
sour ces and Enironmental Science, Southwest Agr icultural Univer sity , Chongqing 400716) . Chin. J . A pp l .
Ecol . , 2002, 13( 3) : 315~ 318.
In this r esearch, the characteristics of Hg accumulation in vegetable and the contribution of at mosphere and soil to
vegetable Hg were studied by field observ ation and pot experiments. 11 kinds of vegetable w ere experimented in
field. The results indicated that t he Hg contents in roots and leaves of vegetables were higher than t hat in stems
and fruits. I n the natural condit ion, mo re than 60% of the assimilated Hg w as distributed in t he upgr ound edible
parts. T he r esults of pot exper iments show ed t hat t he Hg content of the edible parts of carrot and lettuce exceed
ed the Food Heath Standard Value ( FASV ) , when the atmospher ic Hg content reached 57
6 ! 14
7 ng∀m- 3 .
This result indicted that the contribution of atmosphere and soil to v egetable Hg were 70
4~ 90
7% and 9
3~
29
6% respectively. So, the vegetable Hg was affected mainly by atmosphere Hg.
Key words
Vegetable, Mercury , Absorption.
* 国家教委博士点基金资助项目( 970604) .
* * 通讯联系人.现地址:重庆市环境保护局, 400015.
2000- 04- 12收稿, 2000- 09- 05接受.
1
引

言
自1956年日本水俣病事件以来, 被 Hg 污染的
自然环境向人类发出的警示不断增加[ 5] . 业已发
现,在酸沉降危害地区陆生植物食品含 Hg 浓度不
断增长,蔬菜可食部分含 Hg 浓度超过食品卫生标
准的现象时有发生[ 3] , Hg 在陆生食物链的传递呈数
量级上升[ 2] . 蔬菜的生长期多为 100d左右, 在较短
的时期内蔬菜可食部分含 Hg 浓度超过了食品卫生
标准, 不能不引起人们对陆生系统中 Hg 的积累及
其危害加以关注.
蔬菜从环境中吸收的 Hg 不外乎来自土壤和大
气两个渠道[ 1, 4] .但是,当植物处在同时由大气和土
壤提供Hg 源的环境中,气Hg 和土壤Hg 对植物Hg
的贡献孰重孰轻? 至今仍是个谜.解决这个问题是
人工控制 Hg 进入陆生食物链的关键.
2
材料与方法
2
1
田间样品采集
在重庆市北碚郊外梅花村蔬菜地设立观测站.该站位于
丘陵平缓地带,土壤为紫色土. 观测期为 1997 年 2 ~ 12 月.
其间采集土壤剖面样品 3 次共6 个, 其土壤理化性质见表 1,
其中 CaCO3 为 0.在蔬菜成熟期分别随机采集莴苣、木耳菜、
黄瓜、辣椒、豇豆、四季豆、瓢白菜、大白菜、莲花白、花椰菜、
红萝卜等 11 种蔬菜样品.其中花菜和大白菜各采样 4 株, 其
余蔬菜作物每次各取样 7~ 16 株, 样品洗净, 按各部位(根、
茎、叶、果)分别称重, 然后捣粹, 各称取鲜样 5
000g 测定全
Hg浓度.
表 1
供试土壤的理化性质
Table 1 Physicchemical characteristic of soi l tested
土层
Layer
( cm )
pH O.M
( g∀kg- 1)
CEC
( cmol∀
kg- 1)
Hg
(mg∀kg- 1)
< 0
01mm粘粒
< 0
01mm
particle clay
( g∀kg- 1)
0~ 30 5
4 13 12
2 0
0920 348
30~ 60 6
1 8 14
8 0
0655 379
> 60 6
5 6
5 15
1 0
0469 254
2
2
研究方法
2
2
1 盆栽试验
该试验在西南农业大学盆栽场玻璃网室
内进行.试验高气Hg 区和低气 Hg 区分别置于封闭的网室
内,二者相隔离.在高气 Hg区的网室内均匀放置金属 Hg 以
控制室内气 Hg 浓度; 低气 Hg 区为室内大气 Hg 浓度.试验
土壤是菜地表层紫色土,理化性质见表 1. 盆栽容器为底部
应 用 生 态 学 报
2002 年 3 月
第 13 卷
第 3 期






























CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Mar. 2002, 13( 3)#315~ 318
穿孔的塑料桶, 其容积为 2L. 每桶装过 3mm 筛的风干土样
2
1kg. 第一期供试蔬菜为四季豆、辣椒、莴苣, 在观测点育
苗,选取其中长势一致的幼苗进行盆栽. 幼苗分别于 4 月 1
日定植,每钵栽 4 株, 重复 4 次, 10d 后进行气 Hg 处理. 全程
气Hg 处理共 34d. 第二期供试蔬菜为莴苣、红萝卜, 幼苗于
10月 15 日定植,处理方式同第一期, 12 月 15 日采收. 试验
设计: A)高气Hg、土壤加 Hg, B)高气 Hg、土壤不加Hg , E)低
气Hg、土壤加 Hg, D)对照(低气 Hg、土壤不加 Hg ) (表 2) .
表 2
试验设计方案
Table 2 Experiment design
处理
T reat
m ent
气 Hg 浓度
Concent rat ion of atmospheric Hg
( ng∀m- 3)
土壤Hg 浓度
Concent rat ion of soil H g
( mg∀kg- 1)
A 57
6 ! 14
7 0
2
B 57
6 ! 14
7 0
1
C 22
8 ! 3
7 0
2
D 22
8 ! 3
7 0
1
2
2
2 测定方法
土壤全Hg 以HNO3H2SO4KMnO4 消化,
蔬菜全 Hg 以 HNO3H2SO4V2O 5 消化 , 其消化液以冷原子
荧光测汞仪( YYG2 型)测定.
3
结果与讨论
3
1
田间蔬菜对Hg的吸收
3
1
1 蔬菜Hg 的浓度特征
田间 11种蔬菜植株
平均含 Hg 浓度为 0
00224~ 0
00775mg∀kg- 1, 各
种蔬菜植株平均含 Hg 浓度不同(表 3) . 经统计检
验,红萝卜植株 Hg 浓度最高, 辣椒次之, 二者显著
高于黄瓜、四季豆、莲花白、瓢白菜、大白菜, 而与其
余几种蔬菜差异不显著.表明各种蔬菜植株富集 Hg
的能力存在一定的差异.蔬菜根、茎、叶、果等各部位
的含 Hg 浓度也存在差异.由表 3可以看出, 11种蔬
菜均表现为叶和根的含 Hg 浓度较高, 而茎和果实
的含Hg 浓度较低,尤其是果实中种子的含Hg 浓度
远低于蔬菜各部位,对植株 Hg 的贡献极小, 表明蔬
菜 Hg 主要来自于外界环境.
3
1
2 Hg 在蔬菜植株各部位的分布
蔬菜植株 Hg
在各部位的分布不仅与其 Hg 浓度有关, 且与生物
量有关. 一般说来,根Hg 浓度最高(表 4) , 除根菜类
红萝卜外,其余蔬菜根部的生物量都很低, 其根 Hg
仅为植株Hg 总量的 1
1% ~ 19
9%. 其中, 辣椒根
部含Hg 浓度最高, 其生物量较低, 分布于根部的
Hg 仅为植株 Hg 总量的 2
2%. 由此可见, 蔬菜 Hg
的大部分分布于地上部,而且主要分布于可食部分,
并与蔬菜种类有关.莴苣、木耳菜、大白菜、莲花白等
表 3
田间蔬菜含 Hg浓度
Table 3 Hg concentration in field vegetables ( mg∀kg- 1FW)
蔬
菜
Vegetables
根
Root
茎
Stem
叶
Leaf
果
Fruit
种子
Seed
全
株
Whole plant
莴
苣 Let tuce 0
00696 0
00148 0
00548 - - 0
00456
木耳菜 Red vinespinach 0
00575 0
00512 0
00519 - - 0
00518
黄
瓜 Cucumber 0
00305 0
00305 0
00665 0
00297 0
00053 0
00347
辣
椒 Pepper 0
00894 0
00376 0
0120 0
00521 0
00050 0
00638
豇
豆 Cow bean 0
00709 0
00483 0
00575 0
00384 0
00049 0
00476
四季豆 Kidney bean 0
00566 0
00306 0
00555 0
00332 0
00144 0
00385
花
菜 Caulif low er 0
00389 0
00270 0
00659 0
00195 - 0
00520
莲花白 Cabbage 0
00539 - 0
00329 - - 0
00357
瓢白菜 Savoy 0
00583 - 0
00286 - - 0
00314
大白菜 Chinese cabbage 0
00489 - 0
00216 - - 0
00224
红萝卜 Carrot 0
00809 - 0
00764 - - 0
00775
表 4
蔬菜植株吸收的 Hg在各部位的分布*
Table 4 Distribution of assimilated Hg in various parts of vegetable plants(
g)
蔬
菜
Vegetables
根 Root
Hg %
茎 S tem
Hg %
叶 Leaf
Hg %
果 Fruit
Hg %
全
株
Whole plant
莴
苣 Let tuce 0
211 9
8 0
180 8
3 1
767 81
8 - - 2
158
木耳菜 Red vinespinach 0
015 5
2 0
077 26
5 0
199 68
3 - - 0
291
黄
瓜 Cucumber 0
017 0
4 0
323 7
9 1
071 26
1 2
688 65
6 4
099
辣
椒 Pepper 0
121 2
2 0
247 4
5 1
861 34
2 3
206 59
0 5
435
豇
豆 Cow bean 0
074 1
8 0
313 7
8 0
865 21
4 2
741 68
9 3
993
四季豆 Kidney bean 0
036 1
1 0
052 1
4 1
195 33
6 1
335 63
9 2
618
花
菜 Caulif low er 0
082 0
3 0
891 3
3 23
592 87
2 2
486 9
2 27
051
莲花白 Cabbage 1
480 21
4 - - 5
428 78
6 - - 6
909
瓢白菜 Savoy 0
080 17
5 - - 0
376 82
5 - - 0
456
大白菜 Chinese cabbage 0
119 6
4 - - 1
754 93
6 - - 1
873
红萝卜 Carrot 0
407 26
1 - - 1
144 73
9 - - 1
551
* 莲花白根系包括茎和根;红萝卜根系为块根部分,即可食部分. Th e root system of cabbage consist s of stem and root; the tuber root is the edible
part of carrot was determined.
316 应
用
生
态
学
报

















13卷
叶菜类所吸收的Hg 有 68%以上分布于叶片, 其中
大白菜和莴苣的地上部均为可食部分,所积累的 Hg
占植株 Hg 总量的 90%以上.黄瓜、辣椒等果菜类及
豇豆、四季豆等豆菜类所吸收的 Hg 主要分布于果
或豆荚中, 为总量的 59% ~ 68
9% , 叶次之, 为
21
4%~ 34
2% , 茎中的 Hg 仅占 1
4% ~ 7
9% .
红萝卜和花菜的可食部分虽然仅为 26
1% 和
9
2% ,但生物量很大的叶片却通常作为饲料而进入
食物链,引起Hg在食物链的富集与传递.
3
2
外源 Hg 对蔬菜Hg 的影响
在低气 Hg 处理下,当土壤加 Hg 处理后, 蔬菜
植株Hg 浓度高于土壤不加 Hg 处理(表 5) , 表明土
壤Hg 是植物 Hg 的重要来源之一. 表 5数据说明,
莴苣的根部Hg浓度增长最高, 四季豆次之,辣椒最
低, 表明同等土壤 Hg 水平对不同蔬菜根系具有不
同的影响.由于蔬菜根系从土壤中吸收的 Hg 有部
分向地上部传输, 从而导致地上部叶片和茎的含 Hg
浓度也有相应的增加. 但总地说来, 土壤加 Hg 后,
主要引起根部 Hg 浓度升高, 表明土壤被污染后,易
引起根菜类蔬菜的含Hg 浓度超过食品卫生标准.
表 5
外源 Hg对蔬菜 Hg浓度的影响
Table 5 Influence of exterior Hg on the concentration of vegetable Hg(mg∀kg- 1FW)
蔬
菜
Vegetables
处
理
Treatm ent
高气 Hg 区 High atmospheric Hg area
A 增加率
Increase( % )
B 增加率
Increas e( % )
低气 Hg 区 Low atmospheric Hg area
C D 增加率
Increase( % )
辣
椒 Pepper 根 Root 0
0217 105 0
0167 57
5 0
0124 0
0106 17
0
茎 Stem 0
0136 292 0
00981 183 0
00693 0
00347 99
7
叶 Leaf 0
105 891 0
0882 732 0
0135 0
0106 27
4
四季豆 Kidney bean 根 Root 0
0250 323 0
0193 227 0
0111 0
00591 87
8
茎 Stem 0
00849 222 0
00721 173 0
00325 0
00264 23
1
叶 Leaf 0
0214 449 0
0180 362 0
00593 0
00390 52
3
莴
苣 Let tuce 根 Root 0
0127 133 0
00987 81
1 0
0104 0
00545 90
8
茎 Stem 0
00940 499 0
00727 363 0
00300 0
00157 91
0
叶 Leaf 0
0177 482 0
0127 318 0
00563 0
00304 85
1
红萝卜 Carrot 根 Root 0
0201 151 0
0177 121 0
0134 0
00800 67
5
叶 Leaf 0
0243 235 0
0205 182 0
0112 0
00726 54
3


在高气 Hg 处理条件下, 当土壤 Hg 水平相同
时, 高气 Hg 处理者蔬菜含 Hg 浓度显著增高 (表
5) , 主要呈现蔬菜叶片 Hg 浓度大幅增高, 增幅由
182%至 732%.同时,也引起了其它部位含 Hg 浓度
的升高,运输组织(茎) Hg 浓度增幅 173% ~ 363% ,
较根部Hg 浓度增幅高些.这表明叶片吸收的部分
Hg 可以向根部转移, 但主要分布在蔬菜的地上部
(茎和叶) .在进行高气Hg 处理的 4 种蔬菜中, 红萝
卜和莴苣的叶可作为可食部分进入食物链,其叶 Hg
浓度分别为0
0205和 0
0127mg∀kg - 1,已超过食品
卫生标准( 0
01mg∀kg- 1 ) . 试验结果表明, 在气 Hg
和土壤 Hg 上升幅度相近的处理条件下,由高气 Hg
引起的叶片Hg 浓度的升高更明显,说明气 Hg 可能
是比土壤 Hg 更为重要的植物Hg 源.


表 5还表明,在同一高气 Hg 条件下,如果土壤
加Hg ,则蔬菜植株各部位含 Hg 浓度高于土壤不加
Hg 者.可见, 在高气 Hg 及土壤加 Hg 条件下, 蔬菜
Hg 增加的速度较单纯地增加大气Hg 或土壤Hg 的
速度快, 且大气 Hg 导致的作物 Hg 增加较土壤加
Hg 者强得多.这显然是土壤 Hg 和大气 Hg 对蔬菜
共同作用的结果. 它们同时提高了蔬菜根、茎、叶的
含Hg 浓度.这是最危险的污染后果, 对陆生生态系
统的影响将最为剧烈.
3
3
大气Hg 和土壤 Hg 对蔬菜 Hg 的贡献
由上述结果可见, 气Hg和土壤 Hg 对蔬菜富集
Hg 的影响迥然不同. 为了探讨大气 Hg 及土壤 Hg
对蔬菜 Hg 的贡献, 将供试的蔬菜植株接受试验处
理后的含Hg 量进行以下处理,求取其贡献率.
气 Hg 贡献率( % )
m= 100 M / ( A- D)
土壤Hg 贡献率( %)
n = 100 N / ( A- D)
其中, M = [ ( A+ B) - ( C+ D) ] / 2



N = [ ( A+ C) - ( B+ D) ] / 2
式中, D= CK, 则 A~ D为提高气 Hg 及土壤 Hg 浓
度引起蔬菜 Hg 的增量之和; M 为提高气 Hg 浓度
引起蔬菜 Hg 增量的平均值; N 为提高土壤 Hg 浓
度对蔬菜Hg 增量的平均值.其计算结果见表 6. 气
Hg 和土壤Hg对 4种蔬菜 Hg 的贡献率列入表 7.
表 6
试验蔬菜植株吸Hg量
Table 6 Hg content assimilated by vegetable plants(
g/ plant FW)
处理
Treatment
辣椒
Pepper
四季豆
Kidney bean
莴苣
Let tuce
红萝卜
Carrot
A 0
289 0
180 0
631 0
620
B 0
261 0
140 0
481 0
524
C 0
0623 0
0911 0
235 0
295
D 0
0451 0
0600 0
123 0
198
3173 期















刘德绍等: 大气和土壤对蔬菜汞的贡献








表 7
大气 Hg、土壤 Hg对蔬菜Hg的贡献率(%)
Table 7 Contribution rate of atmospheric Hg and soi l Hg to vegetable
Hg
辣椒
Pepper
四季豆
Kidn ey bean
莴苣
Lettuce
红萝卜
Carrot
大气 Hg 90
7 70
4 74
2 77
1
Atmospheric Hg
土壤 Hg 9
3 29
6 25
8 22
9
S oil Hg


由表 7可知, 4种蔬菜中植株所吸收的 Hg 来源
于气 Hg, 为 70
4% ~ 90
7% , 而来源于土壤 Hg 为
9
3% ~ 29
6% .显然,气 Hg 对蔬菜Hg 富集的影响
是主要的,而土壤 Hg 次之,其中尤以气 Hg 对辣椒
地上部的贡献最为显著.
4
结

论
4
1
田间 11种蔬菜植株平均 Hg 浓度为 0
00224
~ 0
00775mg
kg- 1,其中以红萝卜最高,辣椒次之,
大白菜最低.蔬菜根、茎、叶、果等各部位的含 Hg 浓
度以根和叶较高.
4
2
在自然条件下,蔬菜所吸收的 Hg 主要分布于
地上部的可食部分, 其中叶菜类为 68% ~ 93
6% ,
果菜类 59% ~ 68
9% .
4
3
供试的 4 种蔬菜中, 辣椒富集 Hg 的能力最
强,莴苣最低, 但在气 Hg 浓度为 57
6 ! 14
7ng∀
m
- 3下, 莴苣叶(可食部分)的含 Hg 浓度超过了食
品卫生标准( 0
01mg Hg∀kg- 1FW) .
4
4
气 Hg、土壤 Hg 对蔬菜 Hg 的贡献率分别为
70
4%~ 90
7%和 9
3% ~ 29
6%, 气 Hg 与土壤
Hg 相比是蔬菜更为重要的 Hg 源.
参考文献
1
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Xu JL(许嘉琳) , Yang JR(杨居荣) . 1995. Heavy Metals in Ter
rest rial Ecosystem. Beijing: Ch ina Environmental Science Press. ( in
Chinese)
作者简介
刘德绍, 男, 1965 年生,博士,主要从事环境管理
工作, 发表论文 15 篇. T el: 02363857993, Email: cqlds @
163. com
S∀H9808型低温低压联合消解仪简介


沈阳市环盈新技术应用研究所卢明远、李鸿洁、李晓峰和沈阳市自来水公司孙宝军工程师在前人工作基
础上, 首先研制成功了适用于各类土壤、各种植物或各种有机肥试样的低温低压联合消解仪. 195 ∃ , 0. 8kg∀
cm
- 2压力下, 3~ 5h 完成上述各种试样消解. 消解后试液除可以分析 N、P、K外, 还可直接检测 Fe、Al、Ca、
Mg、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr 等多种微量元素. 新方法、新机理;仪器新结构、新性能.中外首见,国际领先.
1
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该仪器主要由 3部分组成:密封消解管加热器、自控和箱体组成.
2
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器即按设定温度、时间等自动完成试样消解.
3
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该仪器消解完全, 结果可靠, 检测结果与标准方法一致. 与标准方法相比, 节能 95%, 省时
80% ,成本降低 85%, 功效提高 8~ 12倍, 准确、快速、高效、低耗. 该仪器消解过程中不排出有害物质,不污
染环境.仪器自动化程度较高,白天夜间均可在无人条件下自动完成试样消解. 仪器已正常运行 4年,大量用
户均给予肯定和赞誉,并于 2001年通过国家鉴定.目前产品已开始投放市场.它已广泛应用于农业、土壤、环
保、饲料、肥料、医药卫生、文教和科技等领域.欢迎咨询和订购.


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318 应
用
生
态
学
报

















13卷